系列课程油气开采职业技能培训北京易讯博华科技有限公司油气保护初级工 基础知识北京易讯博华科技有限公司石油和天然气都是自然界的产物，是管道输 送的主要介质。石油是一种看上去黑乎乎的粘稠 的油状液体，是一种深藏地下的可燃性矿物油， 是一种不可再生的能源(不像木材可以通过植树造 林再生)。第1节 石油的组成、性能及用途一、什么是石油和天然气第1章 油气储运基础知识北京易讯博华科技有限公司什么是石油?从实质上讲，石油是多种碳氢化合物的复杂 混合物。实际上石油和天然气是“双胞胎”，不仅它 们的生成物质和生成环境基本一致，而且在组成 上都属于碳氢化合物，因此也将其统称为石油。北京易讯博华科技有限公司1983年第11届世界石油大会提出的命名推荐 方案说，石油是气态、液态和固态的碳氢混合物 ，具有天然产状；原油是石油的基本类型，在常温和常压条件 下呈液态；天然气也是石油的主要类型，在常温和常压 条件下呈气态。北京易讯博华科技有限公司我们常将从油井中得来的未经加工的石油称 为“原油”，但通常“原油”与“石油”混用， 并不加以区分。以下所说的石油即原油。凡是有石油的地方 ，就有天然气；但在有天然气的地方，不一定都 有石油。 北京易讯博华科技有限公司二、石油的化学组成世界各地的石油成分各异，即使同一油田生 产的原油，由于采油油层的不同，其成分也会发 生很大变化。但是，石油的主要成分是各种碳氢化合物， 因此碳元素、氢元素含量很大，一般碳约占80 88(质量百分数)，氢约占10一14(质量百 分数)。北京易讯博华科技有限公司另外，在石油中还含有少量其他元素，如氧 、硫、氮，总含量一般为1.O(质量百分数)左右 ，有时可达23(质量百分数)。石油中的碳和氢不是呈游离元素存在，而是 呈各种类型的碳氢化合物。习惯上人们又常将碳氢化合物简称为烃。石 油中的烃类按其本身结构不同分为三种基本类型 。北京易讯博华科技有限公司(一)烷烃烷烃的分子式的通式是CnH2n+2，“n”表示碳原子的个数。C1C4(甲烷、乙烷、丙烷、丁烷)为气态；C5C16(从戊烷到十六烷)为液态，是原油的主 要成分；C17以上的烷烃是石蜡的主要成分，以固态的形 式悬浮在石油中。北京易讯博华科技有限公司烷烃是根据分子里所含的碳原子的数目来命 名的，碳原子数在10个以下的，从l到10依次用 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表 示。碳原子数在11个以上的，就用数字来表示， 如C18H38称为十八烷。北京易讯博华科技有限公司烷烃分子中的碳原子不能再和其他原子结合， 属于饱和烃。因此，烷烃的化学性质很不活泼，在一般条件 下不易发生反应。但在加热或催化剂以及光化学作 用下，可发生各种反应。北京易讯博华科技有限公司环烷烃的分子式的通式是CnH2n。环烷烃是环状的饱和烃，分子中的碳原子 以单键互相连接成环状结构，其性质和烷烃相 似，也比较稳定。在石油中大量存在的环烷烃是环戊烷和环 己烷.（二）环烷烃北京易讯博华科技有限公司(三)芳烃芳烃是芳香烃的简称，其分子式的通式为:CnH2n-6 (n6)苯(C6H6)是最简单、最基本的芳烃。北京易讯博华科技有限公司石油中的芳烃含量较少，主要有甲苯(C7H8 ) 、二甲苯(C8H10)和苯等。石油中还含有少量的非烃类化合物，主要包 括含氧、硫、氮的有机物及无机物。石油中的无机物主要是开采过程中混人的泥 沙、铁屑、结晶盐等固体机械杂质。它们对石油储运和加工有严重影响，必须设 法除去。北京易讯博华科技有限公司石油的物理性质是石油中各种成分的综合表 现。三、石油的物理性质北京易讯博华科技有限公司石油的颜色是多种多样的，一般为黄褐色、棕色 、淡黄色及绿色等，极少数情况下呈白色、淡红色及 无色等。(一)颜色和气味北京易讯博华科技有限公司石油的颜色取决于石油的化学成分，一般轻质油 色浅，重质油色深。我国石油多为黑色、褐红色、绿色。大多数石油除了有颜色外还具有显著的荧光。石油具有令人不快的气味，且一般因地而异，当 含有较多的硫化物和氮化物时气味难闻。北京易讯博华科技有限公司石油比水轻，相对密度(油品密度与规定温度 下水的密度之比)约在0.751之间。石油的密度与 其组成有关，重质组分含量越多密度越大。我国石 油密度一般偏高，大部分在0.869/cm3以上。石油的密度受温度变化的影响较大，随着温度 的上升，密度减小。但当温度不变，压力升高时， 原油的密度变化却很小。(二)密度北京易讯博华科技有限公司粘度是衡量石油流动性能的一种参数，粘度 越大，石油越不易流动。石油的粘度随着温度的升高而减小，随着密 度的增大而增大。一般含烷烃多的石油粘度较小，含环烷烃和 芳香烃的石油粘度较大。不同产地的石油，粘度 差异很大。(三)粘度北京易讯博华科技有限公司凝固点又简称为凝点。随着温度的降低，石油中溶解的蜡析出，使 石油的粘度增加甚至完全丧失流动性能，出现凝 固现象。石油完全丧失流动性能时的温度，称为其凝 固点。(四)凝固点北京易讯博华科技有限公司凝固点与石油的化学组成有关，一般含蜡量 多的石油，其凝固点也高，即易凝。例如，含蜡 较多的石油在200C就凝固了，而含蜡少的石油在 一200C也不凝固。 我国原油，包括海上油田的原油，大都粘度 高、凝固点高、含蜡量高，即人们俗称的“三高 ”原油。北京易讯博华科技有限公司(五)闪点、燃点、自燃点闪点：指在规定条件下，当火焰从油品蒸 气与空气的混合气体上掠过时，闪出火花并立 即熄灭的最低温度。燃点：指在规定的试验条件下，当火焰从油 品蒸气与空气的混合气体上掠过时，发生燃烧 的最低温度。燃点一般比闪点高5200C。 北京易讯博华科技有限公司自燃点：指在规定的试验条件下，油品蒸气 与空气的混合气体不与火焰接触，而自行燃烧的 最低温度。油品的闪点、燃点和自燃点可用于判断其易 燃程度，闪点、燃点、自燃点越低，越容易燃烧 ，引起火灾的危险性越大。 北京易讯博华科技有限公司四、原油的分类可根据原油中硫、氮、蜡等含量多少来分类。(一)、按含硫量分类低硫原油：硫含量(质量百分数)2.0。北京易讯博华科技有限公司在我国，大庆、克拉玛依所产原油属于低硫原 油；胜利、江汉所产原油属于含硫原油；孤岛所产 原油属于高硫原油。目前，我国含硫原油的产量正在逐渐增长。北京易讯博华科技有限公司低氮原油：氮含量(质量百分数)0.25。一般原油的含氮量比含硫量低。大多数低硫原 油，其含氮量也低。(二)按含氮量分类北京易讯博华科技有限公司低蜡原油：蜡含量为0.52.5：含蜡原油：蜡含量为2.510；高蜡原油：蜡含量10。此外，还可以按原油的含胶量、相对密度的大 小以及化学分类法对原油进行分类。(三)按含蜡量分类北京易讯博华科技有限公司五、石油的用途石油是非常重要的天然资源，是国民经济的 重要支柱，主要有以下三个方面的用途。原油经过炼制加工后，可以制得汽油、煤油 、柴油等燃料，用作汽车、火车、飞机、轮船、 锅炉以及原子弹、导弹、卫星、宇宙飞行器的燃 料。(一)、作为优质的能源北京易讯博华科技有限公司1992年，在世界一次能源的消费总量中， 石油占40.2，天然气占22.7，总计为62.9 。1992年，我国能源国内消费总量中煤炭占 74.9，石油占18，天然气占2，水电占 5.1。北京易讯博华科技有限公司近几年，随着我国西部油气田的进一步开 发，尤其是陕京、涩宁兰、兰成渝等油气管道 的建设，石油天然气在国民经济能源消费中所 占的比重越来越大。北京易讯博华科技有限公司石油是重要的化工原料，是石油化学工业赖 以生存的物质基础。人们利用石油作为化工原料，开拓了化肥、 合成纤维、塑料、合成橡胶、合成洗涤剂、农药 、医药、燃料、炸药等一个又一个新的生产领域 ，使石油化工行业成为国民经济的支柱产业。例 如，一套年产8万t合成橡胶装罩生产的产品，相 当于145万亩。橡胶园一年所得的橡胶产量，其建 设期限仅为3年。(二)作为重要的化工原料北京易讯博华科技有限公司一切机器无论大小，都要加上润滑油或润滑 脂才能减少摩擦和磨损，得以顺利运转。大型发动机、精密的仪器仪表乃至核工业、 航天工业所需要的能耐高温、耐高压、耐高真空 及抗辐射、抗腐蚀、抗氧化的润滑油，都是从石 油中提炼出来的。(三)作为润滑剂北京易讯博华科技有限公司此外，石油中还能提炼出石蜡、沥青(柏油) 、石油焦等各种产品。石蜡产品在电子、食品、 医药和航空航天工业上都有广泛的用途。以石油焦为原料制造的高功率电极，比普通 电极优越，每炼1t钢可节电150度，冶炼时间可缩 短60。